高速鐵路諧波對(duì)饋線電纜與信號(hào)電纜的影響
劉楊，方春華，張闖，潘弘
（三峽大學(xué) 電氣與新能源學(xué)院，湖北 宜昌 443002）
摘 要：高速鐵路諧波在饋線電纜中傳輸會(huì)影響?zhàn)伨€電纜的損耗，對(duì)信號(hào)電纜造成干擾。根據(jù)在牽引變電站現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)，運(yùn)用PSCAD/EMTDC仿真軟件，建立了諧波源、牽引變壓器、饋線電纜及信號(hào)電纜的模型，模擬電力機(jī)車運(yùn)行過程產(chǎn)生的諧波對(duì)饋線電纜和信號(hào)電纜的影響。測(cè)量了饋線電纜與信號(hào)電纜的入地電流，計(jì)算了饋線電纜的損耗，分析了諧波對(duì)信號(hào)電纜的干擾情況。結(jié)果表明，存在諧波時(shí)饋線電纜與信號(hào)電纜的入地電流和感應(yīng)電壓均有不同程度的增加，信號(hào)電纜的入地電流增加更為明顯，饋線電纜的損耗較小。
關(guān)鍵詞：高速鐵路諧波；饋線電纜；信號(hào)電纜；入地電流
中圖分類號(hào)：TM714.3；TM24 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3175(2018)01-0006-07
Influence of High-Speed Railway Harmonics on Feeder Cable and Signal Cable
LIU Yang, FANG Chun-hua, ZHANG Chuang, PAN Hong
（College of Electrical Engineering and New Energy, China Three Gorges University, Yichang 443002, China）
Abstract: High-speed railway harmonics transferring in the feeder cable will have impacts on the loss of the feeder cable, so as to disturb the signal cable. According to the actual measured data on the traction substation site, this paper used the simulation software PSCAD/EMTDC to build the harmonic source, traction transformer, feeder cable and signal cable model and simulated the impact of harmonics produced in the operational process of electric locomotive on the feeder cable and the signal cable. The grounding currents of feeder cable and signal cable were measured and the loss of feeder cable was calculated. This paper analyzed the interference of harmonics to the signal cable. The results show that when harmonics exist, both the grounding current and the induced voltage of feeder cable and signal cable increase to a certain extent, the growth of the grounding current of the signal cable is more obvious, and the loss of feeder cable is smaller.
Key words: high speed railway harmonics; feeder cable; signal cable; grounding current
參考文獻(xiàn)
[1] 李海英，劉毅超，宋建成. 諧波對(duì)礦用XLPE電纜容量和穩(wěn)態(tài)溫度的影響[J]. 高壓電器，2014，50(9)：82-88.
[2] 喬琨，肖湘寧. 諧波對(duì)電力電纜的影響[J]. 電力學(xué)報(bào)，2008，23(1)：75-77.
[3] 文春雷，劉建軍，詹宏，等. 高頻諧波電壓對(duì)冷縮電纜終端的電場(chǎng)及溫度影響研究[J]. 高壓電器，2011，47(8)：28-32.
[4] BANERJEE S, JAYARAM S H.Thermal Effects of High-Frequency Voltage on Medium Voltage Cable Terminations[C]//IEEE International Conference on Solid Dielectrics, 2007：669-672.
[5] 周凱，趙慶杰，吳科，等. 牽引機(jī)車中的高頻諧波對(duì)電纜終端熱點(diǎn)的影響[J]. 高電壓技術(shù)，2016，42(11)：3601-3606.
[6] 江日洪. 交聯(lián)聚乙烯電力電纜線路[M].2 版. 北京：中國(guó)電力出版社，2009.
[7] 程子霞，薛文彬，周遠(yuǎn)翔，等. 電氣化鐵路27.5 kV單相單芯交聯(lián)聚乙烯電纜載流量計(jì)算[J]. 高電壓技術(shù)，2012，38(11)：3067-3073.
[8] 易志興，曹曉斌，吳廣寧，等. 高速鐵路電纜接地方式對(duì)護(hù)層感應(yīng)電壓的影響[J]. 鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，11(6)：109-115.
[9] 何正友，胡海濤，方雷，等. 高速鐵路牽引供電系統(tǒng)諧波及其傳輸特性研究[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2011，31(16)：55-62.
[10] 王斌，高仕斌，黃文，等. 高速列車再生制動(dòng)工況時(shí)牽引供電系統(tǒng)諧波傳輸特性分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2014，38(2)：489-494.
[11] 孫建明，魯鐵成. 鐵路10 kV單芯電力電纜對(duì)信號(hào)電纜的影響[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2007，31(6)：93-94.
[12] SHEN B, LU T, WANG J, et al.Influencing Factors of the Induced Voltage in Signal Cable of Electrified Railway[C]//Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference, 2009：1-4.
[13] 張楊，劉志剛. 基于電磁暫態(tài)分析的高速鐵路牽引網(wǎng)諧波模型及諧波特性分析[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2011，35(5)：70-75.
[14] 段婧婧，錢政. 高速動(dòng)車組中PWM整流器諧波抑制方法研究[J]. 電測(cè)與儀表，2012，49(6)：66-71.
[15] 郭蕾，李群湛，解紹鋒，等. 交-直-交高速動(dòng)車組機(jī)車的諧波模型及仿真分析[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2012，24(5)：5-8.
[16] YANG S, TIAN J, XU H, et al.Analysis on harmonic current and its impact on track circuit in high speed railway[C]//IEEE International Conference on Intelligent Rail Transportation, 2016：315-321.
[17] 王奇，劉志剛，白瑋莉，等. 基于PSCAD/EMTDC的牽引供電系統(tǒng)仿真模型研究[J]. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2009，37(16)：35-40.
[18] 王波，羅進(jìn)圣，黃宏新，等.220 kV高壓?jiǎn)涡倦娏﹄娎|金屬護(hù)套環(huán)流分析[J]. 高壓電器，2009，45(5)：141-145.
[19] 曹曉斌，易志興，陳奎，等. 高速鐵路單芯饋線電纜的敷設(shè)方式和敷設(shè)間距[J]. 中國(guó)鐵道科學(xué)，2015，36(6)：85-90.
